Зертханалық жұмыс тотығу-тотықсыздану реакциясын қолданып титрлеу, редоксиметрия

Тақырыптың маңыздылығы : Тотығу-тотықсыздану титрлеу тәсілдері тотығу-тотықсыздану реакцияларына негізделген. Титрант ретінде тотықтырғыш немесе тотықсыздаңдырғыш болатын қосылыстардың ерітіндісі пайдаланылады, анықталатын қосылыс не тотықтырғыш, не тотықсыздаңдырғыш қасиет көрсетуі керек. Титрлеу барысында тотықтырғыш пен тотықсыздаңдырғыш арасындағы реакция нәтижесінде жүйенің потенциалы өзгереді, эквивалентті нүктеге жақындағанда секіріс болады. Редокс индикаторларды қолданып титрлеудің соңғы нүктесін дәл аңықтауға болады. Титрлеуге жұмсалған титранттың көлемін біле тұрып, анықталған компоненттің /не тотықтырғыш, не тотықсыздаңдырғыш / мөлшерін есептеуге болады.

Тотығу-тотықсыздану титрлеуі титранттың табиғатына байланысты топтастырылады:

-перманганатометрия-титрантKMnO₄ ерітіндісі;

-иодометрия-титрант I₂ және Na₂S₂O₃ ерітінділері;

-бихроматометрия-титрант К₂Сr₂O₇ ;

-нитриметрия-титрант KNO₂;

-броматометрия-титрант KВrO₃;

-цериметрия-церий /1V/ тұздары ерітінділері т.б.

Индикаторды тирлеу қисықтарына және әрекеттесетін қосылыстардың тотығу-тотықсыздану потенциалдарына сүйеніп таңдайды.

Сандық анализде келесі шарттарды қанағаттандыратын тотығу-тотықсыздану реакциялары пайдаланылады:

1/ қайтымсыз және жанама процестер жүрмеуі тиіс;

2/химиялық реакцияның жылдамдығы жоғары, өнімдерінің құрамы тұрақты болуы қажет;

3/ эквивалентті нүкте анық (дәл) анықталуы қажет.

Анықтауда әртүрлі тәсілдерді қолданады /тура,кері,жанама / титрлеу.

Тотығу-тотықсыздану реакциясының ЭКҚ 0,4 В болғанда тура титрлеу тәсілін пайдаланады, себебі бұл жағдайда реакция қажетті жылдамдықпен және аяғына дейін жүреді. Тура титрлеу тәсілімен мысалға йод (титрант Na₂S₂O₃ ерітіндісі), темір/II/ (титрант KMnO₄ ерітіндісі) т.б. анықталады.

Кері тирлеу тәсілін баяу жүретін тотығу-тотықсыздану реакцияларында пайдаланады. Бұл жағдайда тирленетін ерітіндіге I-титрант қосып, біраз уақытқа қояды (реакция толық ,аяғына дейін жүру үшін). Содан соң әрекеттеспей артық қалған титрантты (I), II-титрантпен тирлейді. Бұл тәсіл көбіне тотықтырғыштар немесе тотықсыздандырғыштармен баяу әрекеттесетін органикалық қосылыстарды анықтау үшін пайдаланылады, мысалы салицил қышқылын броматометриялық әдіспен анықтау (I-титрант KВrO₃, II-титрант-тиосульфат ерітіндісі).

Орынбасушы реагентпен тирлеу (жанама тәсіл) - анықталатын компонент орынбасушы реагенттің эквивалентті мөлшерін бөледі, қосымша реагентті белгілі титрантпен титрлейді. Бұл тәсіл бойынша көбіне өзі тотығу-тотықсыздану реакциясына қатыспайтын компонентті анықтайды. Мысалы, Са ²⁺ (өзі тотығу-тотықсыздану реакциясына қатыспайды) оны СаС₂О₄ күйіңде тұнбаға түсіріп бөліп алып, ерітіп, ерітіндідегі Н₂С₂О₄-ті KMnO₄ ерітіндісімен титрлейді. Титрлеуге жұмсалған KMnO₄ ерітіндісінің көлемі арқылы кальцийдің мөлшерін аңықтауға болады.

Тотығу-тотықсыздану титрлеу тәсілі әртүрлі факторларға байланысты: температураға (тотығу-тотықсыздану реакциясының жылдамдығы артады), рН-қа (оттекті тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштарға қатысты), комплекс және тұнба түзуші реагенттерге. Осы факторларды өзгерте отырып, тотығу-тотықсыздану титрлеуімен анықталатын қосылыстардың санын арттыруға болады.

Зертханалық сабаққа әдістемелік нұсқаулар

Перманганатометрия. Калий перманганатының (КMnO₄) нормальды концентрациясы мен титрін аммоний оксалаты не қымыздық қышқылы арқылы анықтау.